7.4变频压缩机
新款普锐斯上的ES18电动变频压缩机是由内置电动机驱动的。除了由电动机驱动的部件外,压缩机的基本结构和工作原理与旧款普锐斯混合动力汽车上的涡流压缩机基本相同。
电动压缩机是由集成在混合动力系统的变频器上的空调变频器提供的交流电(201.6 V )来驱动的。这样可以在发动机不工作的情况下使空调控制系统运转,从而能达到良好的空气状况,也减少了油耗。
由于采用了电动变频压缩机,其外形如图183所示,因此,压缩机的转速可以被控制在空调ECU计算的所需转速内,冷却性能和除湿性能都得到了改善,并降低了功率消耗。压缩机的进气、排气软管采用低湿度渗入软管,这样,可以减少进入制冷循环中的湿气。
压缩机使用高压交流电,如果压缩机电路发生开路或短路,HV ECU会自动切断空调变频器电路来停止向压缩机供电。
1.电动变频压缩机结构
电动变频压缩机是由一对螺旋线缠绕的固定蜗形管和可变蜗形管、无刷电动机、油挡板和电动机轴等部分组成的,如图184所示。
固定蜗形管安装在压缩机壳体上,电动机轴的旋转使可变蜗形管在保持原位置不变时转动,这时由两个蜗形管隔开的空间大小发生变化,就实现了制冷气的吸入、压缩和排出等功能,将进气管直接放在蜗形管上可以直接吸气,从而可以提高进气效率。
压缩机中有一个内置油挡板,可以挡住制冷循环过程中与气态制冷剂混合的冷冻机油,使气态制冷剂循环顺畅,从而降低机油的循环率。
2.电动变频压缩机工作原理
电动变频压缩机工作原理如图185所示。
(1)吸入。在固定蜗形管和可变蜗形管间产生的压缩室的容量随着可变蜗形管的旋转而增大,这时气态制冷剂从进风口吸入。
(2)压缩。吸入过程完成后,随着可变蜗形管的继续转动,压缩室的容量逐渐减小。这时吸入的气态制冷剂逐渐压缩并被挤压到固定蜗形管的中心,当可变蜗形管旋转约2周后,制冷剂的压缩完成。
(3)排放。气态制冷剂压缩完成而压力较高时,通过按压排放阀,气态制冷剂通过固定蜗形管中心排放口排出。
7.5电动水泵
(1)丰田普锐斯混合动力汽车空调系统采用的电动水泵如图186所示,即使发动机停止工作,暖风机仍可正常工作。
(2)采用新型的电动水泵、减小水流的阻力。
车内温度传感器中加入了湿度传感器,通过检测车内的湿度,优化了空调系统操作期间的除湿效率,因此,压缩机的功耗得以减少,使车内达到了舒适的湿度,如图187所示。
湿度传感器中内置的湿度传感阻力膜吸收并释放车内的湿气,在吸收和释放的过程中,湿度传感阻力扩张(吸收湿气时)和收缩(释放湿气时),湿度传感阻力的炭粒间的间隙在吸收和释放湿气时扩张和收缩,改变了电极间电阻,从而引起湿度传感器的输出电压变化,空调ECU通过检测湿度传感器的输出电压的变化检测车内湿度。
7.6鼓风机脉冲控制器
鼓风机脉冲控制器根据空调ECU输入的可变占空比的脉冲信号控制输出到鼓风机电动机的电压,其电路如图188所示。与传统的鼓风机线性控制器相比,它的热量损耗得以减少,燃油消耗量得以降低。
7.7空气过滤器
鼓风机装置内的空气过滤器(标准型粒子过滤器)如图189所示。它由聚合物制成,能够除去粉尘,用于净化车内的空气,因此可将它作为可燃物质处理,有利于环保。
7.8空调
空调ECU的控制功能见表35。
1.模糊控制
模糊控制如图190所示。在产酮自动空调控制系统中,空调ECU根据预定的计算公式以传感器提供的温度信息为基础,依据设定温度计算所需的出风口温度(TAO)。通过自动控制伺服电动机和鼓风机电动机以达到计算出的TAO数值。然而,由于这种系统是线性系统的结合,因此要保持车内温度有的控制数值对于传统自动空调控制系统来说对控制的限制较大。新款普锐斯混合动力汽车采用了模糊控制(非线性控制),可进行微调控制。模糊控制根据参数各自的数学函数确定温度偏差、环境温度和太阳辐射符合等级程度。此外,系统采用模糊计算方法计算所需的出风口温度(TAO)和鼓风机鼓风量,根据这些计算结果,空调ECU对出风口温度、鼓风机鼓风量、压缩机和出风口进行控制。
温度偏差的一致性等级程度根据实际的车内温度和设定温度可定义为9个等级;太阳辐射符合等级根据日照传感器数值定义为4个等级,分别为:低、中低、中和高;环境温度符合等级根据环境温度传感器数值定义为5个等级,分别为:隆冬、冬天、春秋、春夏和盛夏。
2.电动变频压缩机控制
空调ECU根据目标蒸发器温度(由车内温度传感器、湿度传感器、环境温度传感器和日照传感器计算而来)和蒸发器温度传感器检测的实际蒸发器温度计算压缩机目标转速。然后,空调ECU发送目标转速到HV ECU, HV ECU根据目标转速控制空调变频器,控制电动压缩机以符合空调系统操作的速度工作。电动变频压缩机控制框图如图191所示。
空调ECU计算包含根据车内温度(从湿度传感器获得)产生的校正数值的目标蒸发器温度和风挡玻璃内表面湿度(从湿度传感器、日照传感器、车内温度传感器、模式风门位置和刮水器工作状态计算而来),这样,空调ECU控制压缩机转速使冷却性能和除雾性能不受影响,因此,车辆实现了乘坐舒适和低油耗等目标。
3.自诊断
空调ECU具有自诊断功能,见表36。它以故障码的形式将所有操作故障存储在空调系统存储器中。通过操作空调控制开关,存储的故障码可显示于复式显示器上,由于诊断结果的存储由蓄电池直接提供电能,所以在点火开关关闭后相关信息也不会消失。
空调ECU功能检查可按如图192所示的步骤进行。
上一页 [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] [16] [17] [18]